Preparasi Katalis NiMo Tereduksi NaBH4 Terimpregnasi Ultrasonik pada Karbon Aktif untuk Konversi Mentega Putih Menjadi Bioavtur

Shafa Zahra Aulia, Prof. Dra. Wega Trisunaryanti, M.S., Ph.D. Eng.; Prof. Dr. Triyono, S.U.

2026 | Skripsi | KIMIA

Penelitian tentang preparasi katalis NiMo/KA telah dilakukan melalui impregnasi ultrasonik menggunakan prekursor nikel (II) nitrat heksahidrat (Ni(NO3)2.6H2O) dan amonium heptamolibdat tetrahidrat ((NH4)6Mo7O24·4H2O) pada karbon aktif. Kalsinasi dilakukan menggunakan gas N2 selama 3 jam dengan laju alir 20 mL menit?1 pada temperatur 500 °C yang dilanjutkan perlakuan reduksi dengan variasi gas H2 atau larutan NaBH4. Katalis NiMo/KA hasil sintesis dikarakterisasi dengan XRD, FTIR, NH3-TPD, XPS, dan SEM-EDX. Proses hydrotreating dilakukan dalam reaktor stainless steel semi-batch dengan pemanas ganda pada temperatur 200–600 ? dengan kenaikan 20 ? di bawah aliran gas H2 pada tekanan 1 atm. Produk cair kemudian dianalisis menggunakan GC-MS. Uji reusability sebanyak tiga kali dilakukan terhadap katalis dengan selektivitas senyawa bioavtur terbaik. 

Hasil penelitian menunjukkan bahwa katalis NiMo/KA yang direduksi menggunakan gas H2 atau larutan NaBH4 memiliki karakteristik amorf. Katalis NiMo/KA reduksi larutan NaBH4 memiliki dispersi logam yang lebih homogen, total keasaman yang lebih tinggi (3,031 mmol g-1) dibandingkan dengan katalis hasil reduksi gas H2 (2,786 mmol g-1), dan memiliki selektivitas senyawa bioavtur terbaik. Analisis XPS katalis NiMo/KA reduksi larutan NaBH4 sebagai katalis dengan selektivitas terbaik menunjukkan bahwa logam nikel (Ni) terdeteksi dalam bentuk Ni0 dan Ni2+, sedangkan molibdenum (Mo) terdeteksi dalam bentuk Mo0 dan Mo4+. Selektivitas senyawa biovtur hasil reusability katalis NiMo/KA reduksi NaBH4 pertama hingga ketiga secara berturut-turut sebesar 90,09; 85,86; dan 81,97%.   

The NiMo/AC catalysts were prepared via ultrasonic-assisted impregnation using nickel(II) nitrate hexahydrate (Ni(NO3)2·6H2O) and ammonium heptamolybdate tetrahydrate ((NH4)6Mo7O24·4H2O) as metal precursors loaded onto activated carbon. Calcination was carried out under N2 gas flow at 500 °C for 3 hours with a flow rate of 20 mL min?1, followed by reduction treatment using either H2 gas or NaBH4 solution. The synthesized NiMo/AC catalysts were characterized by XRD, FTIR, NH3-TPD, XPS, and SEM-EDX. The hydrotreating process was carried out in a semi-batch stainless steel reactor equipped with a dual heating system at temperature range of 200–600 °C with 20 °C increments under H2 gas flow at a pressure of 1 atm. The liquid product was then analyzed using GC-MS. Reusability tests were conducted for three cycles on the catalyst with the highest bio-aviation fuel compound selectivity. 

The results showed that the NiMo/AC catalysts reduced with H2 gas or NaBH4 solution exhibited amorphous characteristics. The NaBH4-reduced NiMo/AC catalyst showed a more homogeneous metal dispersion, higher total acidity (3.031 mmol    g-1) than the H2-reduced catalyst (2.786 mmol g?¹), and the highest selectivity toward bio-aviation fuel compounds. XPS analysis of the NaBH4-reduced NiMo/AC catalyst, which exhibited the best selectivity of bio-aviation fuel compounds, revealed that nickel (Ni) was detected as Ni0 and Ni2+, while molybdenum (Mo) was detected as Mo0 and Mo4+. The selectivity toward bio-aviation fuel compounds during the first, second, and third reusability cycles of the NaBH4-reduced NiMo/AC catalyst was 90.09, 85.86, and 81.97%, respectively.

Kata Kunci : bioavtur, gas H2, hydrotreating, larutan NaBH4, mentega putih